Datenzugriff in Echtzeit durch Edge Computing

Edge Computing ­wurde lange vor allem in einem Atemzug mit Zukunftsanwendungen wie autonomes Fahren oder Industrieroboter genannt. Doch die direkte Verarbeitung der Daten am Ort ihrer Entstehung ist heute für alle Branchen wichtig. Längst haben alle erkannt, dass es weder sinnvoll noch praktikabel ist, alle gesammelten Daten in die Cloud oder ins Rechenzentrum zu übertragen. Um Edge Computing erfolgreich zu implementieren, brauchen Organisation vor allem klar formulierte Geschäftsanwendungen, eine passende Netzwerkkonnektivität – und viel Know-how.

Fabriken, Krankenhäuser, Kreditinstitute, Versorgungsunternehmen – überall entstehen tagtäglich riesige Datenmengen. Doch deren Verarbeitung kostet Zeit. Schließlich müssen die Informationen erst in zentrale Rechenzentren oder in die Cloud übertragen werden. Der Mechanismus überlastet aber häufig bestehende Netzwerke und Datenleitungen und verzögert die Latenzzeit. Diese Einschränkungen bewegen immer mehr Unternehmen dazu, in Edge Computing zu investieren. Neben dem Datenzugriff in Echtzeit verfolgen Organisationen, die sich für eine Datenverarbeitung am Netzwerkrand entscheiden, noch andere Ziele. Sie möchten ihre betriebliche Effizienz verbessern, Automatisierung und KI vorantreiben und ihre IoT-Geräte besser verwalten können, wie die weltweit durchgeführte Studie „2023 Edge Advantage“ zeigt. Deren Ergebnisse verdeutlichen, dass Edge Computing längst nicht mehr nur für die Industrie interessant ist, sondern alle Branchen dadurch Vorteile erzielen; wenngleich jeder Sektor andere Ziele verfolgt.

Für Unternehmen aus den Bereichen Finanzen, Transport und Logistik hat der Echtzeit-Datenzugriff oberste Priorität. Diese Branchen sind auf vernetzte Endpunkte angewiesen, um die Bedürfnisse ihrer Kunden zu erfüllen. Banken nutzen Edge Computing etwa, um temporär aufgestellte Geldautomaten zu überwachen. Die Technologie meldet, wenn die Geldmenge knapp wird, Vandalen den Automaten umstoßen und erkennt einen Betrugsversuch mithilfe von Videokameras und Verhaltensanalysen. In solch einem Fall bietet eine Datenverarbeitung vor Ort und in Echtzeit Riesenvorteile, weil sie den Automaten bei Verdacht sofort abschaltet. Würden die Daten erst an einen zentralen Knotenpunkt übertragen werden, hätten die Betrüger in der Zwischenzeit schon längst eine Transaktion durchgeführt.

Energie- und Versorgungsunternehmen implementieren Edge Computing hauptsächlich wegen seiner Möglichkeiten für die Automatisierung und den Einsatz Künstlicher Intelligenz. Die Versorger müssen dynamische Nachfrageänderungen auf umweltverträgliche Weise bewältigen und dabei geografisch verteilte Standorte verwalten. Ein Wasserversorgungsunternehmen nutzt Edge zum Beispiel für eine 360-Grad-Betriebstransparenz in seiner Infrastruktur, einschließlich unbemannter Pumpstationen, die rund um die Uhr in Betrieb sein und überwacht werden müssen. So erkennt es eine potenzielle Wasserknappheit und kann darauf reagieren.

Betriebliche Effizienz und Datensicherheit sind hingegen die wichtigsten Treiber für Edge-Investitionen bei Fertigungsunternehmen. Diese streben danach, Just-in-Time-Organisationen zu sein, die Marktbedürfnisse erfüllen und sogar vorhersehen können, indem sie Daten in Wettbewerbsvorteile umwandeln. Auch das Gesundheitswesen profitiert enorm von der Datenverarbeitung am Netzwerkrand, gerade im Hinblick auf die Verwaltung der Anzahl von IoT-Geräten, die unentwegt in Krankenhäusern Daten sammeln. In Kombination mit Automatisierung und KI gewinnt dieser Sektor wichtige Erkenntnisse und beschleunigt etwa lebensrettende Maßnahmen dank Edge Computing.

Wie bei allen neuen technischen Errungenschaften stoßen Organisationen innerhalb ihrer Strukturen auf typische Hindernisse wie Silodenken oder eine starre Unternehmenskultur, die sich nur durch transparente Kommunikation und Beteiligung der Interessensgruppen beseitigen lassen. Komplexer als der humane Faktor ist allerdings die notwendige technologische Vorbereitung. Damit Edge-Computing-Lösungen funktionieren, brauchen Organisationen eine enge Abstimmung von Hardware, Plattformen und Geräten sowie eine moderne IT-Architektur. Die Studie ergab, dass fast 40% der Unternehmen, die den Einsatz von Edge-Services planen, befürchten, dass ihre derzeitige Infrastruktur einen zukünftigen Anstieg der vernetzten Geräte oder Anwendungen nicht unterstützen kann. Ein besonderes Augenmerk sollte beim Umsetzen solcher Projekte also auf der Gewährleistung einer konsistenten und sicheren Leistung von Edge-Anwendungen auf Basis der Netzwerkkonnektivität liegen.

Es gibt mehrere Ansätze für die Übertragung der Anwendungsdaten. In jedem Fall muss die Netzwerkumgebung eine niedrige Latenz bieten, egal ob in einem Campus-LAN oder im WAN. Die Erfahrungswerte zeigen, dass vor allem private 5G-Netze besonders gute Ergebnisse erzielen. Das bestätigen auch die in der Studie „2023 Edge Advantage“ befragten Unternehmen, von denen 88% 5G als wichtigen Wegbereiter von Edge Computing bezeichnen. Auch wenn die derzeitigen privaten 5G-Nutzer eher eine Minderheit darstellen, sind Edge-Computing-Projekte bei ihnen effektvoller als bei Unternehmen, die ältere private LTE-Netze mit Edge oder überhaupt keine privaten Netze nutzen. Zu ihren Vorteilen gehören etwa bessere Analysen und eine bessere Anwendungsleistung.

Die richtige Netzwerkumgebung ist eine von vielen Herausforderungen, die Unternehmen bei der Implementierung von Edge Computing meistern müssen, damit das Projekt ein Erfolg wird. Da Unternehmen allerdings oftmals weder über die notwendigen personellen Ressourcen noch über das erforderliche Know-how verfügen, um die mit Edge Computing und 5G verbundenen Aufgaben meistern zu können, kann wiederum ein As-a-Service-Modell die Antwort sein.

Externe Experten unterstützen dabei, Infrastruktur, Geräte, Betriebsumgebungen, Konnektivität und Anwendungen miteinander zu verbinden. Gleichzeitig füllen sie Fachlücken in den Bereichen Design, Planung, Integration, Orchestrierung, Sicherheit, Überwachung und Verwaltung sowie Fehlererkennung und -behebung. Die Kombination aus Know-how und einer verwalteten Edge-Computing-Plattform befähigt Firmen, neue Anwendungen schneller zu implementieren und produktiv zu nutzen. Erfahrungsgemäß stellen sich so schneller die gewünschten Erfolge ein, etwa eine höhere betriebliche Effizienz und mehr Sicherheit bei gleichzeitig geringeren Kosten.

Kai Grunwitz, CEO bei NTT Ltd. Germany